航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统与方法与流程

1.本发明涉及航空发动机技术领域，具体是一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统与方法。


背景技术：

2.航空涡轮发动机的推重比不断提高，工作环境更加恶劣，因此要求制造航空涡轮发动机的材料能够即耐盐雾等环境侵蚀又耐高温、高压、高速冲刷等内流场载荷作用。以钛合金为代表的轻质高强材料在航空涡轮发动机中得到了广泛的应用。
3.钛合金由于比强度高、密度小、熔点高、耐蚀性好等优点，在航空涡轮发动机中用于制造风扇叶片、压气机机匣和叶片等零部件。随着推重比的不断提高，配合间隙越来越小，工作温度、压力和流速越来越高，在极端工况下发生碰摩事故，导致钛合金着火，据不完全统计距今国内外已发生近二百起发动机钛火事故，其中高压压气机转子叶片引起的比例约22.5％，涡轮故障引起的比例约20％，严重危及飞行安全。
4.目前国内外主要通过改进发动机设计、研制阻燃钛合金材料、研发防火(或阻燃)涂层三种技术途径解决钛火问题。防火(或阻燃)涂层由于相对工艺简单、成本低、可维护性好以及阻燃防火效果明显，已经在工程中得到了大量应用。
5.对于航空涡轮发动机防火涂层的性能与效果的评估与考核，目前采用对比试验的方法，即将一定数量的相同试件分为二组，对其中一组进行防火涂层处理；将这两组试件在相同试验条件下进行高温氧化试验和热循环载荷作用等试验。通过测量的温度、失重等数据，按照相关处理规范计算得到防火涂层的性能参数。与防火涂层在航空涡轮发动机中的服役环境相比，这种评估与考核方法没有考虑带有防火涂层的零部件在服役环境下的材料内部应力状态，因此其试验测试性能与实际使用性能存在较大差异。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统与方法，通过将试验评估和性能考核与服役环境的紧密结合，完成对防火涂层在服役环境下的评估与考核。
7.为实现上述目的，本发明提供一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统，包括基架、碰摩件、模拟试件与驱动组件；
8.所述碰摩件的一端转动连接在所述基架上，另一端设有圆环结构的碰摩槽；
9.所述驱动组件包括底座，所述底座在所述基架上具有横向移动的行程，所述模拟试带有防火涂层，所述模拟试件的底端固定设在所述底座上，所述模拟试件的顶端竖直向上延伸；
10.所述模拟试件的侧部设有试验部，试验部根据试验要求进行防火涂层处理，以用于模拟航空涡轮发动机带有防火涂层部件的碰摩端；
11.所述试验部朝向所述碰摩槽，以使得所述试验部随着所述底座的横向移动逐渐探
入所述碰摩槽，并与旋转的所述碰摩件之间完成碰摩试验。
12.在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括安装平台；
13.所述安装平台沿纵向滑动连接在所述基架上，所述底座沿横向滑动连接在所述安装平台上。
14.在其中一个实施例中，所述安装平台上设有载荷模拟机构，以用于对所述模拟试件施加弯曲应力载荷和/或扭转应力载荷和/或拉伸应力载荷。
15.在其中一个实施例中，所述载荷模拟机构包括第一驱动组件、第一转动轴、连接组件与加载拨杆；
16.所述第一转动轴转动连接在所述底座上，且所述第一转动轴的长度方向与横向平行，所述连接组件的底端与所述第一转动轴固定相连，所述连接组件的顶端竖直向上延伸；
17.所述加载拨杆水平布置，且所述加载拨杆的一端与所述连接组件的顶端固定相连，另一端与所述模拟试件的顶端固定相连；
18.所述第一驱动组件与所述第一转动轴传动相连，用于驱动所述第一转动轴转动，并带动所述连接组件与所述加载拨杆绕所述第一转动轴转动，进而对所述模拟试件施加弯曲应力载荷。
19.在其中一个实施例中，所述载荷模拟机构还包括第二驱动组件；
20.所述连接组件包括连接筒与第二转动轴，所述连接筒的底端与所述第一转动轴固定相连，所述第二转动轴的底端与所述连接筒转动相连，所述加载拨杆与所述第二转动轴的顶端固定相连；
21.所述第二驱动组件与所述第二转动轴传动相连，用于驱动所述第二转动轴转动，并带动所述加载拨杆绕所述第二转动轴转动，进而对所述模拟试件施加扭转应力载荷。
22.在其中一个实施例中，所述载荷模拟机构还包括第三驱动组件、拉伸板与导向杆；
23.所述导向杆的顶端与所述加载拨杆固定相连，所述导向杆底端竖直向下延伸；
24.所述模拟试件上设有拉伸加载凸块，所述拉伸板的一端沿竖向滑动连接在所述导向杆上，另一端向所述模拟试件的方向延伸且位于所述拉伸加载凸块的正下方；
25.所述第三驱动件与所述拉伸板传动相连，用于驱动所述拉伸板沿所述导向杆滑动，进而对所述模拟试件施加拉伸应力载荷。
26.在其中一个实施例中，所述模拟试件的底端通过多参量传感器固定设在所述底座上，以用于测量所述模拟试件的弯曲应力载荷和/或扭转应力载荷和/或拉伸应力载荷以及碰摩试验中的碰摩载荷。
27.在其中一个实施例中，所述试验部上具有相互垂直的第一试验面与第二试验面，用于分别模拟航空涡轮发动机带有防火涂层的零部件的碰摩端面与碰摩侧面；
28.所述碰摩槽上具有相互垂直的第一碰摩面与第二碰摩面，当所述试验部嵌入所述碰摩槽后，所述第一碰摩面与所述第一试验面相互平行且之间具有第一碰摩间隙，所述第二碰摩面与所述第二试验面相互平行且之间具有第二碰摩间隙。
29.在其中一个实施例中，所述第一碰摩面上沿所述碰摩槽的环向等间隔设有若干第一凹槽；和/或
30.所述第二碰摩面上沿所述碰摩槽的环向等间隔设有若干第二凹槽。
31.为实现上述目的，本发明还提供一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估方法，采
用上述航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统进行碰摩试验。
32.本发明提供的一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统与方法，其通过试验部模拟航空涡轮发动机带有防火涂层的零部件，同时通过碰摩件模拟该零部件运行环境下的碰摩副，按照运行工况、来流环境、故障特征匹配的原则进行航空涡轮发动机防火涂层的评估与考核，将评估考核条件与服役环境紧密结合起来，完成对防火涂层性能的考核验证。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例中碰摩试验系统的第一轴测图；
35.图2为本发明实施例中碰摩试验系统的第二轴测图；
36.图3为本发明实施例中模拟试件的轴测图；
37.图4为本发明实施例中碰摩件在第一种实施方式下的结构示意图，用于碰摩件与模拟试件的摩擦试验；
38.图5为本发明实施例中碰摩件在第二种实施方式下的结构示意图，用于碰摩件与模拟试件的碰撞或碰摩试验，碰撞试验中碰摩件的槽深大于模拟试件的最大变形，碰摩试验中碰摩件的槽深小于模拟试件的最大变形；
39.图6为本发明实施例中碰摩件在第三种实施方式下的结构示意图，实现外刮蹭碰摩中碰撞试验的模拟；
40.图7为本发明实施例中碰摩件在第四种实施方式下的结构示意图，实现外刮蹭碰摩中碰撞+摩擦试验的模拟；
41.图8为本发明实施例中碰摩件在第五种实施方式下的结构示意图，实现内挤压碰摩中碰撞试验的模拟；
42.图9为本发明实施例中碰摩件在第六种实施方式下的结构示意图，实现内挤压碰摩中碰撞+摩擦试验的模拟；
43.图10为本发明实施例中载荷加载机构的局部示意图；
44.图11为本发明实施例中碰摩试验系统在模拟试件加载弯曲应力载荷下的结构示意图；
45.图12为本发明实施例中碰摩试验系统在模拟试件加载扭转应力载荷下的结构示意图。
46.附图标号：
47.碰摩件1、碰摩槽101、第一碰摩面102、第二碰摩面103、第一凹槽104、第二凹槽105、匹配质量块106、弹性梁107、摩擦环108；
48.模拟试件2、试验部201、第一试验面202、第二试验面203、拉伸加载凸块204；
49.底座3、第一转动轴301、第二支架302、第三驱动杆303、第一蜗杆304、第一蜗轮305、第二轴承306、第一手轮307；
50.底板4、第一支架401、传动轴402、第一轴承403、第一支撑杆404、第一支撑座405、
第一驱动器406、第一驱动杆407；
51.安装平台5、第二支撑杆501、第二支撑座502、第二驱动器503、第二驱动杆504；
52.加载拨杆6、拉伸板601、导向杆602、第五驱动杆603、第三手轮604；
53.连接筒7、第二转动轴701、第三轴承702、第三支架703、第四驱动杆704、第二蜗杆705、第二蜗轮706、第四轴承707、第二手轮708；
54.多参量传感器8。
55.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
56.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
58.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
61.如图1-12所示为本实施例公开的一种航空涡轮发动机防火涂层在载荷模拟下的碰摩试验系统，其主要包括基架、碰摩件1、模拟试件2与驱动组件。其中，碰摩件1的一端转动连接在基架上，另一端设有圆环结构的碰摩槽101；驱动组件包括底座3，底座3在基架上具有横向移动的行程，模拟试件2的底端固定安装在底座3上的多参量传感器8上，模拟试件2的顶端竖直向上延伸；模拟试件2的侧部设有试验部201，以用于模拟带有防火涂层的零部件的碰摩端；试验部201朝向碰摩槽101，以使得试验部201随着底座3的横向移动逐渐探入碰摩槽101，并与旋转的碰摩件1之间完成碰摩试验。
62.本实施例中，碰摩件1用于模拟带有防火涂层的零部件在运行状态的碰摩副。具体地，碰摩件1选用与机匣或静子叶片相同的材料与加工工艺，碰摩槽101上具有相互垂直的第一碰摩面102与第二碰摩面103，分别用于碰摩副的端部碰摩面与侧部碰摩面。模拟试件2选用与实际带有防火涂层的零部件相同的材料与工艺，具体地，模拟试件2的侧部设有试验
部201，以用于带有防火涂层零部件的碰摩端。试验部201上具有相互垂直的第一试验面202与第二试验面203，用于分别模拟航空发动机带有防火涂层零部件碰摩副碰摩端的碰摩端面与碰摩侧面。在碰摩试验过程中，当试验部201嵌入碰摩槽101后，第一碰摩面102与第一试验面202相互平行且之间具有第一碰摩裕量，用于模拟内挤压模式的碰摩，第二碰摩面103与第二试验面203相互平行且之间具有第二碰摩裕量，用于模拟外刮蹭模式的碰摩。
63.本实施例中的碰摩件1具有六种实施方式：
64.第一种方式如图4所示，在该种实施方式下，第一碰摩面102与第二碰摩面103为连续的环状结构，该种实施方式的碰摩件1用于模拟连续摩擦试验；
65.第二种方式如图5所示，在该种实施方式下，第一碰摩面102上沿碰摩槽101的环向等间隔设有若干第一凹槽104，第二碰摩面103上沿碰摩槽101的环向等间隔设有若干第二凹槽105。即第一碰摩面102与第二碰摩面103为齿面结构，该种实施方式的碰摩件1用于模拟间歇碰撞或碰摩试验。
66.第三种方式如图6所示，在该种实施方式下，碰摩件1上仅具有第一碰摩面102，碰摩件1为圆盘状结构，碰摩件1为圆盘状结构，碰摩件1的一端的圆心位置设置有连接驱动组件的传动轴，碰摩件1的另一端具有一个与传动轴同轴的碰摩槽101，碰摩槽101为圆形沉槽结构，第一碰摩面102即为碰摩槽101的侧壁面。碰摩件1具有若干匹配质量块106与弹性梁107，匹配质量块106与弹性梁107均为四个且一一对应，且匹配质量块106为曲率与第一碰摩面102曲率相同的扇形柱状结构，四个弹性梁107的首端等间隔的连接在第一碰摩面102上，尾端均朝向碰摩槽101的圆心，匹配质量块106的扇形长弧壁面中心则设在对应弹性梁107的尾端，匹配质量块106的扇形短弧壁面中心朝向碰摩槽101的圆心。模拟试件2上的试验部201为板状结构，在碰摩试验过程中，模拟试件2嵌入碰摩槽101后，向第一碰摩面102的方向作直线位移直至与匹配质量块106之间产生碰撞但不与第一碰摩面102之间产生摩擦，匹配质量块106在碰撞产生后产生较小的位移并在弹性梁107的作用下恢复，进而实现外刮蹭碰摩中碰撞试验的模拟。
67.第四种方式如图7所示，在该种实施方式下，碰摩件1上仅具有第一碰摩面102，碰摩件1为圆盘状结构，碰摩件1的一端的圆心位置设置有连接驱动组件的传动轴，碰摩件1的另一端具有一个与传动轴同轴的碰摩槽101，碰摩槽101为圆形沉槽结构，第一碰摩面102即为碰摩槽101的侧壁面。碰摩件1具有摩擦环108以及若干匹配质量块106与弹性梁107，匹配质量块106与弹性梁107均为四个且一一对应，且匹配质量块106为曲率与第一碰摩面102、摩擦环108曲率相同的扇形柱状结构，四个弹性梁107的首端等间隔的连接在第一碰摩面102上，尾端均朝向碰摩槽101的圆心且等间隔的连接在摩擦环108的外环壁面上，使得摩擦环108与第一碰摩面102同心，匹配质量块106的扇形长弧壁面连接在摩擦环108的内环壁面上，匹配质量块106的扇形短弧壁面中心朝向碰摩槽101的圆心，且匹配质量块106与对应弹性梁107位于摩擦环108的同一径向上。模拟试件2上的试验部201为板状结构，在碰摩试验过程中，模拟试件2嵌入碰摩槽101后，向第一碰摩面102的方向作直线位移直至与匹配质量块106之间产生碰撞同时还能与摩擦环108的内环壁面之间产生摩擦，匹配质量块106与摩擦环108在碰撞产生后产生较小的位移并在弹性梁107的作用下恢复，进而实现外刮蹭碰摩中同时具有碰摩与摩擦试验的模拟。
68.第五种方式如图8所示，在该种实施方式下，碰摩件1上仅具有第一碰摩面102，碰
摩件1为圆盘状结构，碰摩件1的两端的圆心位置设置有连接驱动组件的传动轴，碰摩面102即为碰摩件1的侧壁面。碰摩件1具有若干匹配质量块106与弹性梁107，匹配质量块106与弹性梁107均为四个且一一对应，且匹配质量块106为曲率与碰摩面102曲率相同的扇形柱状结构，四个弹性梁107的首端等间隔的连接在碰摩面102上，尾端均位于碰摩件1的径向延长线上，匹配质量块106的扇形短弧壁面中心则设在对应弹性梁107的尾端，匹配质量块106的扇形长弧壁面中心位于碰摩件1的径向延长线上。模拟试件2上的试验部201为板状结构，且试验部201与碰摩件1的轴线位于同一平面，在碰摩试验过程中，模拟试件2上的试验部201向碰摩面102的方向作直线位移直至与匹配质量块106之间产生碰撞但不与碰摩面102之间产生摩擦，匹配质量块106在碰撞产生后产生较小的位移并在弹性梁107的作用下恢复，进而实现内挤压碰摩中碰撞试验的模拟。
69.第六种方式如图9所示，在该种实施方式下，碰摩件1上仅具有第一碰摩面102，碰摩件1为圆盘状结构，碰摩件1的两端的圆心位置设置有连接驱动组件的传动轴，第一碰摩面102即为碰摩件1的侧壁面。碰摩件1具有摩擦环108以及若干匹配质量块106与弹性梁107，匹配质量块106与弹性梁107均为四个且一一对应，弹性梁107与匹配质量块106的数量均为四个，且匹配质量块106为曲率与第一碰摩面102、摩擦环108曲率相同的扇形柱状结构，四个弹性梁107的首端等间隔的连接在第一碰摩面102上，尾端均位于碰摩件1的径向延长线上且等间隔的连接在摩擦环108的内环壁面上，匹配质量块106的扇形短弧壁面连接在摩擦环108的外环壁面上，匹配质量块106的扇形长弧壁面中心位于碰摩件1的径向延长线上，且匹配质量块106与对应弹性梁107位于摩擦环108的同一径向上。模拟试件2上的试验部201为板状结构，且试验部201与碰摩件1的轴线位于同一平面，在碰摩试验过程中，模拟试件2上的试验部201向第一碰摩面102的方向作直线位移直至与匹配质量块106之间产生碰撞同时还能与摩擦环108的外环壁面之间产生摩擦，匹配质量块106与摩擦环108在碰撞产生后产生较小的位移并在弹性梁107的作用下恢复，进而实现内挤压碰摩中同时具有碰摩与摩擦试验的模拟。
70.在具体实施过程中，碰摩件1通过传动轴402与基架转动相连。具体地，基架包括底板4与第一支架401，第一支架401的底端通过螺栓固定连接在底板4上，顶端竖直上下延伸。第一支架401的顶端转动连接有第一轴承403，传动轴402的一端与第一轴承403的内环固定配合，另一端与碰摩件1固定相连，且第一支架401上还设置有并未图示的高速电机，在高速电机的驱动下，碰摩件1以传动轴402为轴高速转动，进而完成碰摩件1与试验部201之间的碰摩试验。
71.本实施例中，驱动组件还包括安装平台5，安装平台5沿纵向滑动连接在基架上，底座3沿横向滑动连接在安装平台5上。
72.本实施例中，底板4上沿横向间隔设置有多个第一支撑杆404，且第一支撑杆404的长度方向与纵向平行，每一个第一支撑杆404的两端通过第一支撑座405转动连接在底板4上。安装平台5上具有与第一支撑杆404一一对应且沿纵向贯穿安装平台5的第一滑孔，即安装平台5通过第一支撑杆404与第一滑孔的配合沿纵向滑动连接在底板4上。进一步地，底板4上设置有第一驱动器406，该第一驱动器406上设有能够手动或电动旋转的第一驱动杆407，且第一驱动器406内部设有第一蜗轮蜗杆结构，该第一驱动杆407通过第一蜗轮蜗杆结构与至少一个第一支撑杆404传动相连，且与第一驱动杆407传动相连的第一支撑杆404为
螺纹杆，与之对应的第一滑孔为螺纹孔，即在第一驱动杆407的驱动下带动第一支撑杆404转动，进而带动安装平台5做纵向的线性运动，最终实现模拟试件上试验部201与碰摩槽101的对准。
73.本实施例中，安装平台5上沿纵向间隔设置有多个第二支撑杆501，且第二支撑杆501的长度方向与横向平行，每一个第二支撑杆501的两端通过第二支撑座502转动连接在安装平台5上。底座3上具有与第二支撑杆501一一对应且沿横向贯穿底座3的第二滑孔，即底座3通过第二支撑杆501与第二滑孔的配合沿横向滑动连接在安装平台5上。进一步地，安装平台5上设置有第二驱动器503，该第二驱动器503上设有能够手动或电动旋转的第二驱动杆504，且第二驱动器503内部设有第二蜗轮蜗杆结构，该第二驱动杆504通过第二蜗轮蜗杆结构与至少一个第二支撑座502传动相连，且与第二驱动杆504传动相连的第二支撑座502为螺纹杆，与之对应的第二滑孔为螺纹孔，即在第二驱动杆504的驱动下带动第二支撑座502转动，进而带动底座3做横向的线性运动，使得试验部201逐渐向碰摩槽101进给，最终实现碰摩件1与试验部201之间的碰摩试验。
74.本实施例中，安装平台5上设有载荷模拟机构，以用于对模拟试件2施加弯曲应力载荷和/或扭转应力载荷和/或拉伸应力载荷，以使得碰摩试验更加趋近于实际情况。
75.具体地，载荷模拟机构包括第一驱动组件、第一转动轴301、连接组件与加载拨杆6。第一转动轴301转动连接在底座3上，且第一转动轴301的长度方向与横向平行，连接组件的底端与第一转动轴301固定相连，连接组件的顶端竖直向上延伸。加载拨杆6水平布置，且加载拨杆6的一端与连接组件的顶端固定相连，另一端与模拟试件2的顶端固定相连。第一驱动组件与第一转动轴301传动相连，用于驱动第一转动轴301转动，并带动连接组件与加载拨杆6绕第一转动轴301转动，进而对模拟试件2施加弯曲应力载荷。
76.在具体实施过程中，第一驱动组件包括第二支架302、第三驱动杆303、第一蜗杆304与第一蜗轮305。第二支架302的底端通过螺栓固定连接在底座3上，第三驱动杆303通过第二轴承306转动连接在第二支架302的顶端，且第三驱动杆303的长度方向与纵向平行。第一蜗杆304固定套设在第三驱动杆303上，第一蜗轮305为扇形结构，且第一蜗轮305的蜗轮齿位于扇形结构的弧线段。第一蜗轮305的尖端设有与第一转动轴301对应的第一安装孔，即第一蜗轮305通过第一安装孔的键的配合实现与第一转动轴301的固定相连，第一蜗杆304与第一蜗轮305相互啮合。第三驱动杆303能够在手动或电动的驱动下转动，随后在第一蜗杆304、第一蜗轮305的传动下，使得第一转动轴301绕自身转动，并带动连接组件与加载拨杆6绕第一转动轴301转动，进而对模拟试件2施加弯曲应力载荷。本实施例中，第三驱动杆303的端部设有第一手轮307，用于手动驱动第三驱动杆303转动。
77.进一步具体地，载荷模拟机构还包括第二驱动组件。连接组件包括连接筒7与第二转动轴701，连接筒7的底端与第一转动轴301固定相连，第二转动轴701的底端通过第三轴承702与连接筒7转动相连，加载拨杆6与第二转动轴701的顶端固定相连。第二驱动组件与第二转动轴701传动相连，用于驱动第二转动轴701转动，并带动加载拨杆6绕第二转动轴701转动，进而对模拟试件2施加扭转应力载荷。
78.在具体实施过程中，第二驱动组件包括第三支架703、第四驱动杆704、第二蜗杆705与第二蜗轮706。第三支架703的一端通过固定套筒与连接筒7在顶端同轴固定安装，第四驱动杆704通过第四轴承707转动连接在第三支架703的另一端，且第三驱动杆303的长度
方向与纵向平行。第二蜗杆705固定安装在第四驱动杆704上，第二蜗轮706为扇形结构，且第二蜗轮706的蜗轮齿位于扇形结构的弧线段。第二蜗轮706的扇形根部设有与第二转动轴701对应的第二安装孔，即第二蜗轮706通过第二安装孔的键的配合实现与第二转动轴701的固定相连，第二蜗杆705与第二蜗轮706相互啮合。第四驱动杆704能够在手动或电动的驱动下转动，随后在第二蜗杆705、第二蜗轮706的传动下，使得第二转动轴701绕自身转动，并带动加载拨杆6绕第二转动轴701转动，进而对模拟试件2施加扭转应力载荷。本实施例中，第四驱动杆704的端部设有第二手轮708，用于手动驱动第四驱动杆704转动。
79.进一步具体地，载荷模拟机构还包括第三驱动组件、拉伸板601与导向杆602。导向杆602的顶端与加载拨杆6固定相连，导向杆602底端竖直向下延伸。模拟试件2上设有拉伸加载凸块204，拉伸板601的一端沿竖向滑动连接在导向杆602上，另一端向模拟试件2的方向延伸且位于拉伸加载凸块204的正下方。第三驱动件与拉伸板601传动相连，用于驱动拉伸板601沿导向杆602滑动，进而对模拟试件2施加拉伸应力载荷。
80.在具体实施过程中，第三驱动件包括第五驱动杆603，第五驱动杆603的顶端与加载拨杆6转动相连，底端为螺纹杆，且拉伸板601上与第五驱动杆603对应的螺纹孔。第五驱动杆603能够在手动或电动的驱动下转动，进而使得拉伸板601能够沿导向杆602做竖向的线型运动，同时在拉伸板601与拉伸加载凸块204的配合上，能够向上拉伸模拟试件2，进而对模拟试件2施加拉伸应力载荷。本实施例中，第五驱动杆603的端部设有第三手轮604，用于手动驱动第五驱动杆603转动。
81.作为优选地实施方式，拉伸加载凸块204的数量为两个，且两个拉伸加载凸块204沿模拟试件2的厚度方向对称位于模拟试件2的两侧。而拉伸板601上朝向加载拨杆6的一端设有嵌入槽，模拟试件2位于嵌入槽后使得拉伸板601的两端同时位于两个拉伸加载凸块204的正下方，进而在拉伸板601向上位移的过程中，能够同时通过两个拉伸加载凸块204为模拟试件2施加拉伸应力载荷，使得模拟试件2的能够更加稳定的被拉伸，以使得碰摩试验更加趋近于实际情况。
82.需要注意的是，模拟试件2的底端通过多参量传感器8固定设在底座3上，以用于测量模拟试件2的弯曲应力载荷和/或扭转应力载荷和/或拉伸应力载荷以及碰摩试验中的碰摩载荷，进而可以控制弯曲应力载荷和/或扭转应力载荷和/或拉伸应力载荷的输入，完成不同工况下的碰摩试验。
83.需要注意的是，本实施例中底座3、安装平台5、第二支架302、第三支架703的具体构形与安装形式并不局限于图1-2所示的形式，也可以采用图10-12所示的形式。
84.本实施例中，模拟试件2上试验部201的数量为两个，且两个试验部201沿竖向间隔位于模拟试件2的侧部，进而易于保证碰摩件的动平衡又可同时完成两组碰摩试验。
85.基于上述航空涡轮发动机防火涂层试验评估系统进行碰摩试验，本实施例中还公开了一种航空涡轮发动机防火涂层试验评估方法，具体为：
86.通过载荷加载机构使模拟试件2达到预设的拉伸应力值、挠度值与扭转值；
87.启动高速电机，使碰摩件1达到预设碰摩转速值；
88.按设定步长使碰摩件1与试验部201碰摩，并根据碰摩应力调节碰摩组件步长，保证试验工况稳定；
89.在试验过程中测量相关特征点位的载荷数据以及模拟试件特征部位的温度数据；
90.当出现防火涂层剥落、模拟试件断裂、着火等故障发生或达到预设时间后试验结束。
91.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。